有關(guān)磁控濺射的實際問題

1、一種增磁裝置在磁控射頻建設(shè)紙杯薄膜中的應(yīng)用（王懷義、刁訓剛、王聰、郝維昌、王天民）磁控濺射技術(shù) 王怡德洛侖茲力F=QVB輝光的強烈程度應(yīng)該是：過高或過低的真空度都會導致滅輝,真空度太高,自由分子太少,電離后不足以形成等離子體,真空度太低,分子自由程太小,也不利于等離子體的維持.我在做射頻清洗的實驗時也遇到過高真空起輝而低真空滅輝或匹配不好的情況,后來證明是射頻電源的接地處理上出現(xiàn)了問題,經(jīng)修正后這種情況就沒有了.充氣流量越大,輝光就越強烈,直到知道氣壓超過一定壓力本論文中樣品采用中科院沈陽科學儀器廠JGP350型磁控濺射鍍膜機制備，真空抽氣系統(tǒng)由機械泵（前級泵）和分子泵（主泵）組成，極限真空度

2、可達2.0×10-4Pa。濺射系統(tǒng)配有三個立式靶，其中兩個接射頻陰極（RF），另一個接直流陰極（DC）。RF的濺射功率可在0200W之間調(diào)節(jié)，直流電源電壓為02000V。中間樣品控制架上有3個樣品夾具，樣品控制架可通過旋轉(zhuǎn)來選擇所要濺射的靶。其中一個樣品位的后面有加熱電阻絲，可對該位置上的襯底加熱，使得襯底溫度在室溫與400之間可調(diào)。靶和襯底間距為5cm。由于靶材CdTe和ZnTe陶瓷靶的電導率較低，所以采用射頻濺射模式。工作氣體為氬氣。磁控濺射所用靶材是純度為99.999%的ZnTe和CdTe化合物陶瓷靶，靶材直徑為100mm、厚6mm。沉積薄膜用的襯底均為普通玻璃，襯底厚1mm，

3、長寬為2.5×6cm。 射頻濺射時，采用高頻射頻電源（13.56MHz），分別將靶材和真空室的其他部分耦合在電源的兩極，襯底處于靶材對應(yīng)的位置，與靶材間距為5cm，  射頻磁控濺射時放電的過程（工作氣體為Ar氣）： 1）無光放電  打開射頻電源及電流顯示器，即會有十毫安以下以下的電流顯示。這時真空室中一般會有幾帕到幾十帕的Ar壓，始終有少量Ar處理游離態(tài)，以電子和Ar正離子的狀態(tài)存在。并維持微弱的電流。 然后隨著電壓的增加，電流會逐漸增加。當兩極加上電壓后，電子和Ar+在電壓作用下，往返于兩極。這時外加電壓的變化周

4、期為7e-8s，正離子的濃度來不及改變，電子的質(zhì)量很小，速度快，可以在電壓方向改變的半個周期內(nèi)形成電流。  升高電壓，電子加速獲得較大動能，碰撞Ar氣分子時，使之電離。增加了正離子和電子的濃度，進一步導致電流增加。 2）輝光放電區(qū) 當電壓繼續(xù)升高，電流繼續(xù)增大；電壓升高到500V附近時，達到臨界點，產(chǎn)生輝光，同時電流基本不變，電壓隨之降低。 這一階段中，電壓增大到一定的值，正離子在較大的電場作用下，加速獲得足夠的動能，  當電壓進一步增加時，湯森放電的電流將隨之增大，當電流增大到臨界點時，極板兩端電壓突然降低，（在射頻濺射時

5、，這一區(qū)域也很明顯，在可以起輝的氣壓下，電壓增加到500V左右時，電流保持不變，電壓突然降低，同時起輝。）電流突然增大，并同時出現(xiàn)帶有顏色的輝光，此過程稱為氣體的擊穿，圖中電壓稱為擊穿電壓。這時電子和正離子是來源于電子碰撞和正離子的轟擊（正離子對陰極的靶材轟擊，轟擊出靶材料中的電子，然后這些電子在加速向陽極（一般放有基底的過程中，會再把氣體電離，電離出更多的電子和正離子，然后電子再加速，電離氣體，而正離子則獲得動能后轟擊陰極，然后不斷循環(huán)并增大，猶如雪崩）。這時電子和離子的來源已經(jīng)不再是Ar的自然電離了； 這一階段，維持放電的電壓較低，且不變，電流的增大與電壓無關(guān)，而只與陰極板上產(chǎn)生

6、輝光的表面積有關(guān)。正常輝光放電的電流密度與陰極材料和氣體的種類有關(guān)。氣體的壓強與陰極的形狀對電流密度的大小與有影響。電流密度隨氣體壓強增加而增大，凹面形陰極的正常輝光放電密度要比平板形陰極大數(shù)十倍以上。 由于正常輝光放電時電流密度仍然比較小，所以在濺射等方面均是選擇在非正常輝光放電區(qū)工作。 4）非正常輝光區(qū) 在轟擊覆蓋住整個陰極表面后，進一步增加功率，放電的電壓和電流密度將同時增大，進入非正常輝光放電狀態(tài)。其特點時，電流增大時，兩放電極板間電壓升高，且陰極電壓降的大小 與電流密度和氣體壓強有關(guān)。因為此時輝光已布滿正個陰極，再增加電流時，離子層已無法向四周擴散， 這樣，正離子層便向陰極靠攏，使正離子層與陰極間距離縮短，此時若要想提高電流密度，則必須增大陰極壓降使正離子有更大的能量去轟擊陰極，使陰極產(chǎn)生更多的二次電子。 氣體流量計. 熱式氣體質(zhì)量流量計采用熱擴散原理，熱擴散技術(shù)是一種在苛刻條件下性能優(yōu)良、可靠性高的技術(shù)。其典型傳感元件包括兩個熱電阻（鉑RTD），一個是速度傳感器，一個是自動補償氣體溫度變化的溫度傳感器。當兩個RTD被置于介質(zhì)中時，其中速度傳感器被加熱到環(huán)境溫度以上的一個恒定的溫度，氣體流量計另一個溫度傳感器用于感應(yīng)介